В ТНЦ СО РАН разработали инновационные радиационные трубы для аппаратов химической технологии
Ученые Томского научного центра СО РАН в интересах промпартнера разработали технологический процесс и создали аппарат химической технологии, нагрев которого осуществляется радиационными трубами фильтрационного горения. Благодаря сжиганию топлива в специально структурированной пористой среде, размещенной внутри радиационной трубы, удается одновременно решить несколько задач: уменьшить габариты и повысить тепловую эффективность установки, использовать в качестве топлива низкокалорийные технологические газы, исключить вредные выбросы в атмосферу и при этом обеспечить высокие тепловые потоки для протекания эндотермических реакций в аппаратах химических технологий.
– Вот уже четверть века в Томском научном центре СО РАН исследуются процессы фильтрационного горения и разрабатываются горелочные устройства на основе этого метода. Мы проводим полный цикл работ, что и ожидается от ученых в наше время – начиная с лабораторного эксперимента и численного моделирования, заканчивая созданием демонстрационных и опытно-промышленных образцов техники, отработкой технологии, после чего производится ее передача заказчику для масштабирования на производстве. Для выполнения опытно-конструкторских работ и создания технологий на территории ТНЦ СО РАН есть все необходимое: мотивированная команда исследователей и специалистов, поддержка руководства, необходимые помещения, мощности и оборудование, – отметил доктор технических наук Анатолий Мазной, замдиректора ТНЦ СО РАН по научной работе, зав. лабораторией технологического горения.
Радиационные трубы, также известные как радиантные или инфракрасные, широко применяются в промышленности, однако для малотоннажных аппаратов химических технологии важна компактность и высокая эффективность. Исследователи ТНЦ СО РАН предложили реализовать в трубах инновационный подход – фильтрационное горение газов. Для этого труба наполняется особой пористой средой, в пустотах которой контролируемо сжигается газовое топливо, что позволяет при длине трубы менее одного метра передавать в технологический процесс до 90% энергии сгоревшего газа. При этом продукты сгорания отводятся в дымовую трубу, не загрязняя защитную газовую атмосферу химического процесса.
Исследования показали, что применение новых радиационных труб позволило почти в два раза снизить расходы энергии на процесс, при этом в качестве топлива могут использоваться технологические газы с низкой калорийностью, которые с избытком имеются на многих химических предприятиях. У работы уже имеется первый заказчик: крупный частный бизнес, заинтересованный в применении экологичных энергоэффективных решений для новых продуктов.
Ученый подчеркнул организующую роль администрации Томской области в реализации подобных проектов на территории региона, а также особую атмосферу партнерства, которая царит внутри Большого университета Томска и помогает его участникам найти для своих разработок новые пути развития и поднять их на качественно новый уровень.
– Сейчас сотрудничество – это не опция, а необходимость. Данная работа была бы невозможна без объединения усилий с командой ученых из Томского политехнического университета под руководством кандидата технических наук Кирилла Ларионова, доцента Инженерной школы энергетики. Сообща мы можем эффективнее решать технологические задачи, которые ставят промпартнеры, — отметил Анатолий Сергеевич.
Собранная установка базируется на территории технопарка ТНЦ СО РАН, ее размеры впечатляют – высота шесть метров, с двухэтажный дом, а длина и ширина соответствуют параметрам небольшой кухни – три на два метра. Установка обладает высокой степенью автоматизации и может быть модернизирована для апробации различных химико-технологических процессов в интересах широкого круга заказчиков.
© Пресс-служба ТНЦ СО РАН (фото)
